一种BDS多频观测值周跳探测与修复方法

技术领域

本发明涉及卫星定位技术领域，具体为一种BDS多频观测值周跳探测与修复方法。

背景技术

我国的北斗系统是目前全球唯一的全星座播发多频信号的导航系统，在处理多频率数据的时候有着独有的优势，BDS多频观测值之间可以形成更多的组合观测值，有利于更好的进行周跳的探测和修复，也有助于进行模糊度的快速搜索和准确可靠的固定，周跳的探测一直是GNSS相位观测数据预处理中比较困难的问题，如果周跳未能被准确探测到或未得到有效修复，势必影响到模糊度的确定以及GNSS定位精度，为了提高定位、定轨或导航的精度，必须对GNSS数据进行预处理。

由于不同的线性组合观测值有着不同的用途，而且并不是所有的组合观测值对实际的应用都有帮助，但在实际数据处理的过程中，对提高周跳探测成功率与修复的精度相对较低，仍然存在一定的缺陷，因此需要对多频组合观测值的性能进行分析，为此，我们研发出了新的一种BDS多频观测值周跳探测与修复方法，通过对BDS多频观测值线性组合的特性以及组合观测值的各项误差进行分析,筛选出不同用途的最优多频观测值的组合方式，从而提高周跳探测成功率与修复的精度，并利用实验对该方法的可行性和效果进行验证，为下一步精密单点定位提供可靠的BDS多频观测数据。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种BDS多频观测值周跳探测与修复方法，解决了由于不同的线性组合观测值有着不同的用途，而且并不是所有的组合观测值对实际的应用都有帮助，但在实际数据处理的过程中，对提高周跳探测成功率与修复的精度相对较低，仍然存在一定缺陷的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种BDS多频观测值周跳探测与修复方法，包括以下具体步骤：

S1.在载波相位测量时，接收机跟踪卫星时由于受到外界因素的干扰，载波相位测量值中会突然出现周跳变化；

S2.导航系统在检测到各载波相位值中周跳的发生后，多频信号的导航系统会快速的确定周跳的周数；

S3.在多频信号的导航系统确定周跳的周数后，由于周跳干扰了各载波相位观测值，从而使导航系统的定位数据出现偏差，系统会自动对周跳的周数进行自动检测和验证；

S4.选取导航系统中的部分BDS多频观测值和相关参数，通过组合后得到多种虚拟组合观测值；

S5.将组合后得到多种虚拟组合观测值的原始数值导入历元间高次差分方程中；

S6.利用历元间高次差分方程以及相关数据进行计算，从而得到BDS多频观测值线性组合的特性；

S7.对BDS多频观测值线性组合的特性以及组合观测值的各项误差进行分析,筛选出不同用途的最优多频观测值的组合方式；

S8.利用实验对上述的可行性和效果进行验证，并为精密单点定位提供可靠的BDS多频观测数据。

优选的，所述S1中接收机跟踪卫星时受到外界干扰的因素包括树木、桥梁、隧道以及各种建筑物对卫星信号的遮挡；接收机遭受信号干扰；接收机处理软件发生故障以及多路径效应。

优选的，所述S2中周跳的周数由导航系统的监测数据中导出。

优选的，所述S1中组合后得到多种虚拟组合观测值具有波长较长、观测值较小以及电离层延迟较小的特性。

优选的，所述S5中在将组合后得到多种虚拟组合观测值的原始数值导入历元间高次差分方程中后，还需要设定接收机的钟稳定度以及历元间隔时间。

(三)有益效果

本发明提供了一种BDS多频观测值周跳探测与修复方法。具备以下有益效果：

1、该种BDS多频观测值周跳探测与修复方法，通过并利用实验对该方法的可行性和效果进行验证，可以为精密单点定位提供可靠的BDS多频观测数据，同时也可以为后续BDS多频观测值的周跳探测与修复、模糊度解算及PPP模型研究奠定基础并提供理论依据。

2、该种BDS多频观测值周跳探测与修复方法，通过对BDS多频观测值线性组合的特性以及组合观测值的各项误差进行分析,筛选出不同用途的最优多频观测值的组合方式，从而大大提高了周跳探测成功率与修复的精度，从而使其整体的工作效率大大提高。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

本发明实施例提供一种BDS多频观测值周跳探测与修复方法，包括以下具体步骤：

S1.在载波相位测量时，接收机跟踪卫星时由于受到外界因素的干扰，载波相位测量值中会突然出现周跳变化；

S2.导航系统在检测到各载波相位值中周跳的发生后，多频信号的导航系统会快速的确定周跳的周数；

S3.在多频信号的导航系统确定周跳的周数后，由于周跳干扰了各载波相位观测值，从而使导航系统的定位数据出现偏差，系统会自动对周跳的周数进行自动检测和验证；

S4.选取导航系统中的部分BDS多频观测值和相关参数，通过组合后得到多种虚拟组合观测值；

S5.将组合后得到多种虚拟组合观测值的原始数值导入历元间高次差分方程中；

S6.利用历元间高次差分方程以及相关数据进行计算，从而得到BDS多频观测值线性组合的特性；

S7.对BDS多频观测值线性组合的特性以及组合观测值的各项误差进行分析,筛选出不同用途的最优多频观测值的组合方式；

S8.利用实验对上述的可行性和效果进行验证，并为精密单点定位提供可靠的BDS多频观测数据。

S1中接收机跟踪卫星时受到外界干扰的因素包括树木、桥梁、隧道以及各种建筑物对卫星信号的遮挡；接收机遭受信号干扰；接收机处理软件发生故障以及多路径效应，树木、桥梁、隧道以及各种建筑物对卫星信号的遮挡；接收机遭受信号干扰；接收机处理软件发生故障以及多路径效应均是容易导致微型定位容易发生周跳的常见原因。

S2中周跳的周数由导航系统的监测数据中导出。

S1中组合后得到多种虚拟组合观测值具有波长较长、观测值较小以及电离层延迟较小的特性。

S5中在将组合后得到多种虚拟组合观测值的原始数值导入历元间高次差分方程中后，还需要设定接收机的钟稳定度以及历元间隔时间，通过在将组合后得到多种虚拟组合观测值的原始数值导入历元间高次差分方程中后，再设定接收机的钟稳定度以及历元间隔时间，可以快速计算出钟差引起的原始观测值观测误差。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。